Cảm biến trọng lượng dầm song song CZL639MB

Giới thiệu sản phẩm

Dầm song song cảm biến tải là các phần tử phát hiện nhạy cảm với lực dựa trên nguyên lý điện trở biến dạng, với cấu trúc lõi là vật liệu đàn hồi dạng dầm song song kép hoặc dầm song song đơn. Khi chịu lực, biến dạng uốn của dầm sẽ làm biến đổi điện trở của cảm biến biến dạng, sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện tiêu chuẩn. Chúng kết hợp các ưu điểm như độ chính xác cao dưới tải nhẹ, khả năng chịu tải lệch tâm theo phương ngang và lắp đặt thuận tiện, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đo lường khối lượng phạm vi nhỏ, lực theo phương ngang và đo lường tích hợp. Các chi tiết sau đây được trình bày theo các kích thước cốt lõi nhằm đáp ứng nhu cầu của sản phẩm lựa chọn, đánh giá kỹ thuật và soạn thảo giải pháp:

1. Tính năng và chức năng sản phẩm

Các đặc điểm chính

• Thiết kế cấu trúc: Áp dụng cấu trúc dầm song song tích hợp (độ dày dầm 2 - 15mm, chiều dài 20 - 150mm), phân bố ứng suất đồng đều tập trung ở phần giữa dầm, chịu được lực đa góc trong mặt phẳng, khả năng chịu tải lệch tâm vượt trội (có thể chịu tải lệch tâm trong mặt phẳng từ ±20% - ±30% tải định mức), không có điểm mù ứng suất rõ rệt.

• Hiệu suất chính xác: Cấp độ chính xác bao gồm từ C1 đến C3, các mẫu phổ biến đạt mức C2. Sai số phi tuyến ≤ ±0,01%FS, sai số lặp lại ≤ ±0,005%FS, sai số trôi về không ≤ ±0,002%FS/°C, và hiệu suất chính xác vượt trội hơn các cảm biến tương tự trong các tình huống phạm vi nhỏ từ 0,1kg - 500kg.

• Vật liệu và Bảo vệ: Các vật liệu đàn hồi thường dùng hợp kim nhôm (cho các tình huống nhẹ), thép hợp kim (cho các tình huống công nghiệp thông thường) hoặc thép không gỉ 304/316L (cho các tình huống ăn mòn), bề mặt được xử lý bằng anodizing, mạ niken hoặc thụ động hóa; các cấp độ bảo vệ thường là IP65/IP67, và các mẫu dùng trong thực phẩm có thể đạt IP68, phù hợp với nhiều môi trường phức tạp khác nhau.

• Khả năng tương thích lắp đặt: Các lỗ lắp đặt tiêu chuẩn (lỗ ren hoặc lỗ trơn) được bố trí ở đáy, hỗ trợ cố định bằng bu-lông hoặc dán keo. Một số mẫu cỡ nhỏ có thể được lắp đặt theo kiểu chìm, phù hợp với không gian lắp đặt hẹp của các thiết bị cân để bàn và thiết bị tự động hóa, và một đơn vị duy nhất có thể đáp ứng yêu cầu cân phẳng.

Chức năng cốt lõi

• Đo lực tải nhẹ: Tập trung vào cân đo tải trọng tĩnh/bán động (thời gian phản hồi ≤ 4ms), với dải đo từ 0,1kg - 500kg, và các ứng dụng điển hình tập trung trong khoảng 1kg - 200kg. Các mẫu cỡ nhỏ có thể đạt được phép đo dải cực nhỏ 0,01kg.

• Nhiều loại tín hiệu đầu ra: Cung cấp tín hiệu analog (4 - 20mA, 0 - 3V, 0 - 5V) và tín hiệu số (RS485/Modbus RTU, I2C). Các mẫu vi xử lý tích hợp sẵn mạch điều chế tín hiệu và có thể kết nối trực tiếp với vi điều khiển và các module IoT.

• Chức năng bảo vệ an toàn: Tích hợp bù nhiệt độ dải rộng (-10°C ~ 70°C), có bảo vệ quá tải (150% - 200% tải định mức, thường là 150% đối với các mẫu hợp kim nhôm), và một số mẫu bao gồm cấu trúc đệm chống sốc.

• Ổn định dài hạn: Tuổi thọ mỏi ≥ 10⁷ chu kỳ tải, với độ trôi hàng năm ≤ ±0,01%FS ở tải định mức, phù hợp cho các ứng dụng vận hành liên tục dài hạn như siêu thị và phòng thí nghiệm.

2. Các Vấn Đề Cốt Lõi Được Giải Quyết

• Độ chính xác không đủ trong các tình huống tải nhẹ: Hướng tới giải quyết vấn đề sai số quá lớn của các cảm biến truyền thống trong các tình huống dải nhỏ dưới 10kg, thông qua thiết kế tối ưu hóa ứng suất dầm, kiểm soát sai số đo trong phạm vi ±0,005%FS, giải quyết các yêu cầu độ chính xác cao như cân thực phẩm và định lượng dược phẩm, v.v.

• Đo lường không chính xác tải lệch tâm trên mặt phẳng: Đặc tính phân bố ứng suất đồng đều của cấu trúc dầm song song có thể hiệu quả bù trừ ảnh hưởng của tải lệch tâm do vật cân bị lệch vị trí, giải quyết vấn đề độ chính xác khi vị trí đặt vật liệu không cố định trên các thiết bị cân để bàn và thiết bị phân loại.

• Khó khăn trong việc lắp đặt tích hợp thiết bị: Cấu trúc nhỏ gọn và phương pháp lắp đặt linh hoạt đáp ứng yêu cầu lắp đặt chìm cho thiết bị tự động hóa và thiết bị gia dụng thông minh, loại bỏ nhu cầu sửa đổi cấu trúc chính của thiết bị và giảm chi phí tích hợp. .

• Khả năng thích ứng kém với nhiều môi trường: Thông qua việc nâng cấp vật liệu và cấp độ bảo vệ, giải quyết các vấn đề như hư hỏng cảm biến và trôi tín hiệu trong các tình huống như độ ẩm (ví dụ: cân định lượng trong nuôi trồng thủy sản), ăn mòn (ví dụ: cân hóa chất thử nghiệm) và bụi (ví dụ: chế biến bột mì).

• Áp lực chi phí đối với thiết bị nhỏ: Một cảm biến đơn lẻ có thể đáp ứng yêu cầu cân phẳng, loại bỏ nhu cầu sử dụng nhiều cảm biến kết hợp. Đồng thời, vật liệu hợp kim nhôm giúp giảm trọng lượng và chi phí sản phẩm, giải quyết vấn đề kiểm soát chi phí cho các thiết bị cân nhỏ và thiết bị điện tử tiêu dùng.

3. Trải nghiệm người dùng

• Lắp đặt cực kỳ đơn giản: Các lỗ lắp đặt tiêu chuẩn và bề mặt chuẩn định vị loại bỏ nhu cầu sử dụng công cụ hiệu chuẩn chuyên dụng. Việc lắp đặt có thể hoàn thành chỉ bằng tua vít thông thường, yêu cầu độ phẳng thấp (≤0,1mm/m), và một người có thể hoàn thành hiệu chỉnh trong vòng 10 phút.

• Ngưỡng vận hành thấp: Hỗ trợ chức năng thiết lập lại về không một phím và hiệu chuẩn điểm đơn cho các đồng hồ đo trọng lượng (chỉ cần một quả cân chuẩn bằng 100% tải định mức). Các mẫu kỹ thuật số có thể được hiệu chuẩn nhanh chóng thông qua phần mềm máy tính, và người dùng không chuyên cũng dễ dàng vận hành.

• Chi phí bảo trì cực thấp: Cấu trúc hoàn toàn kín giúp giảm thiểu sự xâm nhập của bụi và độ ẩm, với tỷ lệ hỏng hóc trung bình hàng năm ≤0,2%. Mô hình hợp kim nhôm nhẹ (nhẹ nhất chỉ 5g), dễ thay thế và không cần tháo dỡ các cấu trúc lớn trong quá trình bảo trì.

• Phản hồi dữ liệu chính xác: Độ dao động dữ liệu đo tĩnh ≤±0,003%FS, không có hiện tượng trễ trong các tình huống gần động. Các mẫu kỹ thuật số được trang bị chức năng bù trừ trôi điểm không, loại bỏ nhu cầu hiệu chuẩn thường xuyên và đảm bảo độ ổn định dữ liệu cao.

• Khả năng thích ứng tích hợp tốt: Mô hình vi mô có kích thước nhỏ (kích thước tối thiểu 20mm×10mm×5mm), có thể được tích hợp bên trong các thiết bị thông minh mà không ảnh hưởng đến thiết kế ngoại hình của thiết bị. Đầu ra tín hiệu tương thích với các bộ điều khiển nhỏ phổ biến, cắm vào là hoạt động.

4. Các tình huống ứng dụng điển hình

1. Thiết bị cân trọng tải nhẹ dân dụng và thương mại

• Cân định giá siêu thị/cân bàn điện tử: Đơn vị cảm biến chính của các loại cân định giá từ 3-30kg, thiết kế nhẹ bằng vật liệu hợp kim nhôm. Tính năng chống tải lệch tâm đảm bảo độ chính xác cân ổn định ở các vị trí đặt khác nhau, sai số ≤±1g.

• Cân điện tử nhanh: Thiết bị cân nhanh từ 1-50kg, chất liệu inox chống bám bẩn và dễ vệ sinh. Mức độ bảo vệ IP67 phù hợp với môi trường ẩm ướt và nhiều bụi tại các điểm giao nhận hàng hóa nhanh, hỗ trợ cân nhanh và liên tục.

• Cân nhà bếp/cân làm bánh: Cân nhà bếp độ chính xác cao từ 0,01-5kg, sử dụng cảm biến vi mạch song song đạt độ chính xác ở mức miligam. Đầu ra tín hiệu kỹ thuật số tương thích với màn hình độ nét cao, đáp ứng yêu cầu về định lượng nguyên liệu chính xác .

2) Thiết bị tự động hóa công nghiệp

• Thiết bị phân loại tự động: Máy phân loại theo trọng lượng trong ngành thực phẩm và ngành hàng kim khí, được lắp đặt dưới băng tải phân loại, phát hiện trọng lượng sản phẩm theo thời gian thực và liên kết với cơ chế phân loại, độ chính xác phân loại lên đến ±0,1g.

• Phát hiện vật liệu trên dây chuyền lắp ráp: Phát hiện thiếu vật liệu trên dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, xác định xem có thiếu vật liệu hay không thông qua việc cân nặng (ví dụ: lắp ráp pin điện thoại di động), thời gian phản hồi ≤4ms phù hợp với dây chuyền tốc độ cao.

• Điều khiển định lượng cho máy đóng gói: Cân định lượng cho các máy đóng gói hạt/bột nhỏ, các model đạt độ chính xác C2 đảm bảo sai số trọng lượng mỗi túi ≤ ±0,2%, đáp ứng các tiêu chuẩn đo lường.

3) Ngành thực phẩm và dược phẩm

• Cân nguyên liệu dược phẩm: Cân các nguyên liệu liều lượng nhỏ (0,1 - 10 kg) trong ngành dược phẩm, làm bằng thép không gỉ 316L + đạt chứng nhận GMP, bề mặt được đánh bóng không có góc chết để dễ khử trùng và tiệt trùng, độ chính xác ≤ ±0,01%FS.

• Cân sản phẩm thủy sản/thịt: Thiết bị cân dùng để cắt và cân trọng lượng trong các lò mổ và chợ thủy sản, thiết kế chống nước và chống ăn mòn (IP68), có thể rửa trực tiếp, phù hợp với môi trường làm việc ẩm ướt và nhiều nước.

4) Thiết bị nghiên cứu khoa học và thí nghiệm

• Cân trong thí nghiệm sinh học: Cân hóa chất và mẫu vật trong phòng thí nghiệm, các model dải đo siêu nhỏ (0,01 - 1 kg) có thể đáp ứng yêu cầu độ chính xác cao trong nuôi cấy vi sinh và pha chế hóa chất.

• Đo lực trong thiết bị y tế: Đo lực/trọng lượng trong thiết bị phục hồi chức năng (như máy đo lực bóp tay) và cân y tế (cân trẻ em), với thiết kế hợp kim nhôm nhẹ giúp tăng tính di động cho thiết bị, độ chính xác lên đến ±0,005%FS.

5) Thiết bị Điện tử Tiêu dùng Thông minh và Thiết bị IoT

• Thiết bị gia dụng thông minh: Phát hiện khối lượng quần áo trong máy giặt và cân trọng lượng hộc đựng hạt cà phê trong máy pha cà phê, với các cảm biến tích hợp cỡ nhỏ cho phép điều khiển thông minh thiết bị và nâng cao trải nghiệm người dùng.

• Điểm cuối IoT: Giám sát trọng lượng trên kệ thông minh và thùng rác thông minh, với các mẫu số hóa tiêu thụ năng lượng thấp hỗ trợ truyền tải không dây NB-IoT, phù hợp với các tình huống quản lý từ xa qua IoT.

5. Hướng dẫn sử dụng (Hướng dẫn thực tế)

1) Quy trình lắp đặt

• Chuẩn bị: Làm sạch bề mặt lắp đặt (loại bỏ vết dầu và ba via), kiểm tra ngoại hình cảm biến (không biến dạng thân dầm và dây cáp không bị hư hại), chọn bu-lông lắp đặt phù hợp theo dải tải (tránh dùng bu-lông cường độ cao cho các mẫu hợp kim nhôm).

• Định vị và Cố định: Lắp cảm biến nằm ngang trên bề mặt chịu lực, đảm bảo tải trọng tác động thẳng đứng phía trên thân dầm (tránh va chạm ngang); sử dụng cờ lê lực để siết bu-lông (5 - 10 N·m đối với mẫu hợp kim nhôm, 10 - 20 N·m đối với thép hợp kim), tránh siết quá chặt làm hư hại thân dầm.

• Đặc điểm dây điện: Đối với tín hiệu analog, tuân theo "đỏ - nguồn +, đen - nguồn -, xanh lá - tín hiệu +, trắng - tín hiệu -", đối với tín hiệu kỹ thuật số, nối theo định nghĩa chân; tránh kéo cáp khi đi dây cho các mô hình nhỏ, nên chừa dư 5 cm chiều dài cáp.

• Xử lý bảo vệ: Trong môi trường ẩm ướt, bịt kín đầu nối cáp bằng băng dính chống nước, và trong ngành công nghiệp thực phẩm, làm sạch bề mặt cảm biến ngay sau khi sử dụng để tránh ăn mòn do vật liệu còn sót lại.

2) Hiệu chuẩn và hiệu chỉnh

• Hiệu chuẩn điểm không: Bật nguồn và làm nóng trước 10 phút, thực hiện lệnh "hiệu chuẩn điểm không", đảm bảo đầu ra điểm không nằm trong khoảng ±0,001%FS, nếu độ lệch quá lớn, kiểm tra xem bề mặt lắp đặt có phẳng hay không.

• Hiệu chuẩn tải: Đặt một quả cân chuẩn tương đương 100% tải định mức (sử dụng các quả cân chuẩn trong các trường hợp dải nhỏ), ghi lại giá trị tín hiệu đầu ra, hiệu chỉnh sai số thông qua bộ hiển thị hoặc phần mềm, đảm bảo sai số ≤ giá trị cho phép của cấp chính xác tương ứng (cấp C2 ≤ ±0,01%FS).

• Kiểm tra tải lệch tâm: Đặt cùng một khối lượng tại các vị trí khác nhau trên bề mặt chịu tải của cảm biến, quan sát độ nhất quán của các chỉ số, độ lệch phải ≤ ±0,02%FS, nếu không cần điều chỉnh độ cân bằng khi lắp đặt.

3) Bảo trì thường xuyên

• Kiểm tra định kỳ: Làm sạch bề mặt cảm biến hàng tuần, kiểm tra dây nối có bị lỏng hàng tháng; hiệu chuẩn thiết bị cân siêu thị mỗi quý và thiết bị phòng thí nghiệm hàng tháng.

• Xử lý lỗi: Khi dữ liệu bị sai lệch, trước tiên hãy kiểm tra điện áp nguồn (ổn định ở mức 5-24V DC, thường là 5V đối với các mẫu nhỏ); khi chỉ số đọc bất thường, hãy kiểm tra tình trạng quá tải (các mẫu hợp kim nhôm dễ bị biến dạng vĩnh viễn khi quá tải), và thay thế cảm biến nếu cần thiết.

6. Phương pháp lựa chọn (Phù hợp chính xác yêu cầu)

1) Xác định các thông số cốt lõi

• Lựa chọn dải đo: Chọn model có dải đo bằng 1,2-1,4 lần khối lượng tối đa thực tế (ví dụ: đối với khả năng cân tối đa 10kg, có thể chọn cảm biến 12-14kg), và tránh chọn dải đo quá lớn trong các trường hợp tải nhẹ để ngăn ngừa độ chính xác không đủ.

• Lớp độ chính xác: Chọn lớp C1 (lỗi ≤ ± 0,005% FS) cho các ứng dụng trong phòng thí nghiệm / y tế, lớp C2 (lỗi ≤ ± 0,01% FS) cho đo lường công nghiệp và lớp C3 (lỗi ≤ ± 0,02% FS) cho các dụng cụ cân dân sự.

• Loại tín hiệu: Chọn tín hiệu tương tự (0-5V) cho các dụng cụ cân dân sự, tín hiệu kỹ thuật số (I2C / RS485) cho các thiết bị thông minh và các mô hình có mô-đun không dây cho các kịch bản IoT.

2) Lựa chọn dựa trên khả năng thích ứng với môi trường

• Nhiệt độ: Chọn các mẫu thông thường cho các tình huống bình thường (-10°C~60°C), các mẫu chịu được nhiệt độ thấp cho các tình huống làm lạnh ở nhiệt độ thấp (-20°C~0°C), và các mẫu bù nhiệt độ cao cho các tình huống nhiệt độ cao (60°C~80°C).

• Môi trường: Chọn hợp kim nhôm cho môi trường khô, thép không gỉ 304 cho ngành thực phẩm/ẩm ướt, và thép không gỉ 316L cho môi trường ăn mòn hóa chất.

• cho lớp chống thấm: ≥IP65 cho môi trường trong nhà khô, ≥IP67 cho môi trường ẩm / rửa và ≥IP68 cho môi trường dưới nước hoặc có khả năng ăn mòn cao.

3) Lắp đặt và Tương thích Hệ thống

• Phương pháp lắp đặt: Chọn cố định bu lông cho dụng cụ cân trên bàn, lắp đặt nhúng cho các thiết bị thông minh; trong các kịch bản không gian hạn chế, ưu tiên các mô hình vi mô với chiều dài ≤30mm.

• Khả năng tương thích: Xác nhận rằng điện áp nguồn cung cấp và loại tín hiệu của sor phù hợp với bộ điều khiển, và đối với các mô hình vi mô, hãy kiểm tra các định nghĩa chân để tránh lỗi dây có thể đốt cháy mô-đun.

4) Xác nhận các yêu cầu bổ sung

• Yêu cầu chứng nhận: Ngành thực phẩm và dược phẩm yêu cầu chứng nhận FDA/GMP, các ứng dụng đo lường yêu cầu chứng nhận CMC, và sản phẩm xuất khẩu yêu cầu chứng nhận OIML.

• Chức năng đặc biệt: Chọn các mẫu có thời gian phản hồi ≤3ms để phân loại tốc độ cao, các mẫu IoT có dòng điện chờ ≤10μA cho các tình huống tiêu thụ điện thấp và các mẫu tích hợp không có ren và điểm chết cho các tình huống vệ sinh.

TỔNG QUAN

Các cảm biến tải trọng tia song song có những ưu điểm cốt lõi là "đo chính xác cao ở tải nhẹ, chống lệch tâm trên mặt phẳng và tích hợp thuận tiện", chủ yếu giải quyết các vấn đề như cân đo chính xác phạm vi nhỏ, tải lệch tâm vật liệu và lắp đặt chìm cho thiết bị. Trải nghiệm người dùng tập trung vào thao tác đơn giản, bảo trì không cần lo lắng và chi phí kiểm soát được. Khi chọn model, cần làm rõ trước bốn yêu cầu cốt lõi về dải đo, độ chính xác, không gian lắp đặt và môi trường, sau đó mới đưa ra quyết định dựa trên tính tương thích hệ thống và các chức năng bổ sung; trong quá trình sử dụng, cần tránh quá tải và va chạm ngang, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt các quy định hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài. Phù hợp với các thiết bị cân tải nhẹ, thiết bị tự động hóa, ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, v.v., đây là giải pháp cảm biến tối ưu cho các tình huống cân phạm vi nhỏ và mặt phẳng.

Hiển thị Chi tiết

Thông số kỹ thuật